JPH09131588A

JPH09131588A - 台所シンク用排水処理方法および装置

Info

Publication number: JPH09131588A
Application number: JP7292843A
Authority: JP
Inventors: Nami Hirata; 奈美平田; Motohiro Okazaki; 素弘岡崎; Tadahiro Uemura; 忠廣植村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【目的】台所排水としてでるエマルジョン含油排水に
ついて、界面活性剤を分解してから油分を取り除き、浄
化して水分のみを廃棄ないしはリサイクル使用できる方
法および装置を提供する。【構成】台所シンクの排水口より排水を回収し、光触
媒の反応により浄化してから、廃棄ないしはリサイクル
使用する排水処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は排水処理に関するもので
あり、さらに詳しくは、台所シンクの排水口より排水を
回収し、そのままダイレクトに浄化して、浄化水を廃棄
ないしはリサイクル使用することによって、油分を含む
排水が下水や浄化槽に流されて環境を汚染することを防
止し、かつ水道水にかかっていた費用を大幅に減少する
ことを可能にした排水処理方法およびその浄化装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年河川や海洋浄化についての関心が増
加しており、様々な努力が払われている。特に、問題視
されていた工場などの大量排水については厳しい水質制
限が課せられ、企業努力が成されている。その効果があ
ってか、まだ不十分とはいえ河川の水質が向上した例も
数多く知られるようになってきた。また、生活水準の向
上にともなって下水道あるいは浄化槽の普及が進んでい
る。これによって、これまではダイレクトに河川へ流れ
こんでいた排水が浄化されていくようになっている。し
かし、これも全国的にみればまだまだ完全とは言い難
い。しかも詳細に調べてゆくにつれ、これまでは問題視
されていなかった家庭排水が水質汚染の大きな原因であ
ることがわかってきた。とくに食事内容が欧米化される
に従って、洗剤などの界面活性剤によってエマルジョン
化した含油排水となって大量に排出される台所シンクか
らの排水はことのほか問題であり、赤潮やアオコの発生
原因となっている。これらは今後環境上の問題として顕
在化することが予測され、その前に対策をたてる必要が
あり、かつ水が限りある資源であることは周知の事実で
あることから、リサイクル使用することが今後広く求め
られるのはしごく当然のことであった。

【０００３】しかし、これまでの台所シンク用排水処理
は主として野菜屑などのゴミを排水から取り除くフィル
ター程度のもの、もしくは大規模な生物処理装置を設置
して生ごみをすべて処理して下水へと流してしまうとい
う両極端なものしか存在しない。大規模装置は大型飲食
店やホテルの厨房など特別な場所にしか設置されないこ
とは明白であり、また生物処理はスペースと時間がかか
り、かつ温度その他の運転条件が厳しいという難点もあ
った。またフィルターで固形物を除去する簡便法では下
水処理への負荷は軽減されなくはないが、目的とする水
質向上までには遠く至らなかった。

【０００４】ここで、最近になってオイルフェンス仕様
の油吸着剤とエマルジョンを捕捉するチップを併用した
排水処理が提案された（特開平７−１７１５６３）。し
かし、これらチップはエマルジョン形態での水分をすべ
て吸収してしまい、すぐに膨潤して飽和状態になってし
まうという致命的な難点があった。台所シンク排水とし
て油を単独で流すことはむしろ珍しく、ほとんどは洗剤
と混合されたエマルジョン形態であり、しかも洗浄・濯
ぎに使用する水の量は大量であることから油吸着剤はす
ぐに吸着容量一杯にエマルジョンを吸着し、その機能を
果たすことができなくなる。この方法で目的を達成しよ
うとすれば膨大な量のチップを次々と取り替えて装着し
続けることが必要であり、このようなことは経済的にも
作業的にも実用化は困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題点に鑑み
て、本発明は油含有エマルジョンを含む台所シンク排水
について、エマルジョンを分解し、水分と油分に分離し
て油分のみを廃棄し、水中に油分を残すこと無く浄化し
て可能な限りその水を再度使用することができるように
した経済的で簡便かつ合理的な排水処理方法および装置
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、台所シンクの排水口より排水を回収し、
光触媒の反応により浄化してから、廃棄ないしはリサイ
クル使用する排水処理方法およびその浄化装置を提供す
るものである。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明はホテル、各種料理店、家庭などに
おける食器・調理器・食材などを洗浄した際に排出され
る台所シンクの排水を浄化する方法および装置である。
肉片、野菜屑、魚骨など固形物はフィルターで取り除い
た後の油、洗剤、水溶性の有機物などが混合した排水に
ついて、化学的な分解によって浄化処理を行なう。

【０００９】本発明において最も重要であるのは、油水
分離が困難なエマルジョン状態にある台所シンク排水を
リサイクル可能な浄水に浄化する装置をコンパクトに設
置することである。そのため、本発明における浄化装置
は油分と水分を結び付けてエマルジョンの構成要素とな
っている界面活性剤を光触媒による酸化反応で界面活性
効果を失わせて水と油の２層に分離し、かつ強力な殺菌
作用を発揮する反応槽とその後油水分離を行なう分離槽
とからなる。

【００１０】本発明における台所シンク排水とは、野菜
など洗浄および食器を洗浄したすすぎ水など台所シンク
排水口に流出する排水すべてをさす。被処理水は排水口
から排水タンクに溜められた後、反応槽に送られる。

【００１１】反応槽内で使用される光触媒としては、二
酸化チタン，三酸化タングステン，酸化亜鉛，酸化鉄，
チタン酸ストロンチウムなどの金属酸化物や、硫化カド
ミウム，硫化亜鉛，硫化インジウムなどの金属硫化物
や、セレン化カドミウム，セレン化亜鉛などの金属セレ
ン化物、リン化ゲルマニウム，リン化インジウムなどの
金属リン化物など、およびこれらの光触媒に白金，ロジ
ウム，ルテニウム，銅，鉄などの金属および金属酸化物
を担持したものなど公知のものならばどんなものでも良
い。そのうち特に好ましくは二酸化チタンであり、その
理由として触媒活性，安全性，低価格，化学的安定性な
どが挙げられるが、これに限るものではない。

【００１２】光触媒はどんな形態で用いても良い。例え
ば、粉末状や粒状で分散させる方法や膜状，多孔質状，
繊維状などの形態に加工するもしくはそれらの形態品に
担持させる方法、ハニカムやメッシュ状の加工品とする
などが挙げられるが、これらに限るものではない。反応
のための活性表面積が大きくとれることから触媒活性は
粉末状での使用が最も高い反面、微粒子は液体中からの
分取が困難であり使用しにくい。その際のフィルターと
しては電気的に微粒子を吸着して通過を阻止し、水溶液
の通過については圧損が低いままであるエレクトレット
フィルターの使用が好ましい。エレクトレットフィルタ
ーとは表裏に異なる電荷を有し、不織布形態をとってお
り、エレクトレットの効果である微粒子の電気的吸着と
不織布の効果である繊維の絡まりによるフィルター効果
を合わせ持つ。フィルターを構成する繊維の平均繊維径
については、たとえば微粒子粒径が数μｍ程度ならば、
繊維系は好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０
μｍ以下である。さらに粒子径がより微細なサブミクロ
ンオーダーのレベルでは繊維の平均繊維径が３μｍ以下
であることが好ましく、より好ましくは２μｍ以下であ
ることが好ましい。これは繊維径が小さいほど単位体積
あたりの繊維数が飛躍的に増えて不織布が緻密になり、
空隙率が変わること無く阻止率が上がる、つまり低圧で
大流量であるのに微粒子漏れがないという高性能の一因
となるからである。また、繊維径が小さいということは
比表面積が大となり、電気的吸着を起こす面積が大きく
広がることからも性能が向上する。

【００１３】繊維を不織布化する際の目付けは２０ｇ／
ｍ²以上，５０ｇ／ｍ²以下であることが好ましい。目
付が小さすぎると捕捉するべき微粒子と繊維の接触確率
が低くなってリークが多くなり、阻止率が低下する。反
対に目付が大きすぎると水溶液の流れを阻害し、圧損が
かかって透過流量が低下し、目的とする一連の流動系の
中でそのまま使用することが難しくなるからである。

【００１４】該シートを装置に組み込めるようフィルタ
ー化する方法は任意である。樹脂，金属，その他のフレ
ームを付けて装置に組み込めるように成型する方法が最
も容易であるがこれに限るものではない。また、該シー
トを何枚も重ね合わせて使用してももちろん問題ない。
流量・流束が大きく、シート強度に問題がある場合は補
強用シートを張り合わせる方法や金網・プラスチックス
網などの補強材を付けるなどの補強策を取ることも何等
問題がない。

【００１５】この反応槽には光触媒を励起するための光
線を放出するランプが必要である。その波長としては光
触媒の電荷分離を引き起こす波長（可視および／または
紫外）を含むものであればどんなものでも良い。例えば
白熱灯などのフィラメントランプ，水銀灯，キセノン灯
などの高輝度放電灯、蛍光灯，ブラックライト，殺菌灯
などの蛍光灯類，レーザー光などの人工光源、または装
置の形態状可能でさえあれば太陽光を用いることができ
る。また、太陽光の補助光源として人工光源を同時に使
用してももちろん良い。

【００１６】次に、反応槽で界面活性剤が分解された処
理液について、油水分離を行なう分離槽には公知の材料
および方法が用いられる。たとえば浮上分離法，遠心分
離法，コアレッサーによる粗粒化分離法，油吸着剤によ
る吸着法，膜分離法などが挙げられるが、これに限るも
のではない。ただし、流量が大きいこと、また処理精度
などを考慮すると膜分離法が好ましい。分離膜は通常知
られているどんな膜でも良いが、通水のための圧力装置
が必要無くシステム化しやすいこと、また水は通すが微
粒子や油分は通さない程度の膜として限外瀘過膜または
精密瀘過膜が好ましい。その細孔径は１ｎｍ以上１０μ
ｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ以
上１μｍ以下であることが好ましい。細孔径は小さすぎ
ると通水圧損が大きくなり、膜の目詰まりも増えるこ
と、大きすぎると不純物のリークが見られることから上
記の範囲が好ましい。膜の形態は通常使用されている平
膜やスパイラル膜、中空糸膜、プリーツ膜などどのよう
なものでも良いが、コンパクトな装置で瀘過面積を大き
くできることや逆洗性が良いこと、限外瀘過膜または精
密瀘過膜の使用に適していることなどから中空糸膜が好
ましい。

【００１７】その素材は中空糸膜状に成型できれば特に
限定されるものではない。例えば公知の、セルロース系
・ポリアミド系・ポリスルフォン系・ポリオレフィン系
およびポリアクリロニトリルなどの高分子物質を挙げる
ことができる。素材は使用する際の要求条件によって適
宜選択し、例えば強度が高いものが必要であればポリア
クリロニトリル、疎水性を強くしたいのであればポリオ
レフィン系というように選択可能である。

【００１８】本発明の浄化装置は例えば図１に示すよう
に少なくとも，排水タンク８，浄水タンク１３，ポンプ
ユニット９，反応槽１０，分離槽１１などのパーツから
なり、浄水タンクより再度水をリサイクル使用するよう
に配管されていることが好ましい。また、その他機能を
備えることも何ら問題はない。例えば固形物が混合しな
いようにするフィルター５やそれを簡単に取り替えられ
るようにした籠型容器４を前段階におくことは非常に好
ましいし、配管からの逆流臭気に対する防臭トラップ７
を後ろにおくことなども好ましい。籠型容器については
排出される固形物の種類などに合わせてどんなものでも
良いが、例えば図２に示すようにメッシュの籠に手提げ
がついているような物が使用しやすくて好ましい。材質
も限定はなく、錆びにくいステンレスや抗菌作用のある
銅など金属や、強度があって安価なプラスチックなどど
んなものでも良い。フィルターについても固形分ができ
るだけトラップできてかつ通水抵抗の少ないものが好ま
しく、特に限定はない。そしてもちろんこれらに限るも
のではない。

【００１９】本発明の浄化装置の設置場所について、特
に制約はないが合理的にはシンク下の設置可能な場所が
好ましい。排水は従来の排水管をそのまま使用した形
で、排水口より回収されるように排水口と処理装置は直
結していることが好ましい。排水口から集められた排水
はゴミを除くフィルターにかけられた後、上記反応槽に
送られるのが好ましい。その場合、ポンプなどで一定量
をコンスタントに送られることが反応槽に負荷をかけに
くいので好ましい。

【００２０】本発明において、処理される排水について
も何等限定されるものではない。台所仕事によって排出
する水，動物油，植物油，洗剤（界面活性剤）を含んだ
排水であり、特別な前処理が必要ということはない。た
だし固形物の瀘過フィルターや、消泡剤の添加など本目
的に効果的である前処理を行なうことは何等問題ない。
以下に実施例を示すが本発明はこれらに限定されるも
のではない。

【００２１】

【実施例】

実施例１台所用洗剤（“ヤシノミ洗剤”：サラヤ社製）５ｍｌを
用いて、サラダオイル１０ｍｌを塗った陶器の洗浄を行
なった模擬台所排水（表面張力２８dyn/cm）２０００ｍ
ｌについて、油水分離処理を行なった。まず、排水１３
００ｍｌをステンレス製反応槽に入れ、二酸化チタン粉
末（ＭＣ−９０：石原産業社製）０．２ｇを添加し、懸
濁させながら撹拌を続け、反応槽内に組み込んだ超高圧
水銀灯で紫外線を照射させて３時間反応させた。その
後、エレクトレットフィルターを通過して二酸化チタン
粉末を瀘過された水はポンプによって分離槽に送られ、
中空糸モジュールによって水分と油分に分けて分取し、
処理水は浄水タンクに戻した。

【００２２】その得られた処理水について表面張力を測
定した結果、表面張力は５０dyn/cmまで向上していた。

【００２３】また、この処理水をそのまま用いて洗剤を
添加して再度洗浄を行なったが何等問題なく、十分に再
使用可能であった。

【００２４】比較例１実施例と同様の模擬排水２０００ｍｌについて、油吸収
剤のチップ（“ウォセップ”：東レファインケミカル社
製，φ４×０．２ｃｍ）を台所シンク用籠型容器（φ１
４×１５ｃｍ）の底部に５０枚しきつめた上から流した
後の処理水について調べた。その結果処理水は約１８０
０ｍｌであり、残りは油吸収剤が吸収していた。処理水
の表面張力は２９dyn/cmであり、全く油水分離は起こら
なかった。

【００２５】これらの結果より、光触媒によるエマルジ
ョン分解性能を利用した水処理装置によって台所からで
る排水が浄化されリサイクル使用が可能になり、環境問
題への対応と水の有効利用という目的への対応策として
非常に有効であることがわかった。

【００２６】

【発明の効果】本発明の方法を用いることにより、台所
からでる排水が浄化され、それをリサイクル使用するこ
とも可能になった。これによって、これまで直接下水や
浄化槽に流されていたエマルジョン含油排水の量が減少
し、また水不足の際にも問題視されること無く、これか
らも増え続けるであろう環境問題に対して大きく貢献で
きる。

【００２７】また一方、水をリサイクルして使用するこ
とから、水料金の節約となりコストダウンが見込まれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の台所排水処理のシステムフローを示
す図面である。

【図２】図１中の籠型容器について、例を示す図面で
ある。

【符号の説明】

１：台所シンク２：排水口３：パッキン４：籠型フィルター用容器５：フィルター６：水抜栓７：臭気トラップ８：排水タンク９：ポンプユニット１０：反応槽１１：分離槽１２：油分廃液抜き１３：浄水タンク１４：リサイクル水１５：廃棄水１６：手提げ１７：メッシュ籠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/58 ＺＡＢＣ０２Ｆ 1/58 ＺＡＢＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】台所シンクの排水口より排水を回収し、
光触媒の反応により浄化してから、廃棄ないしはリサイ
クル使用する排水処理方法。
【請求項２】台所シンクの排水口より排水を回収し、
触媒の反応により界面活性物質を分解して油水分離する
ことにより浄化してから、廃棄ないしはリサイクル使用
する排水処理方法。
【請求項３】該光触媒が二酸化チタンであることを特
徴とする請求項２に記載の排水処理方法。
【請求項４】該光触媒を粉末あるいは粒状で水中に分
散させて使用することを特徴とする請求項２に記載の排
水処理方法。
【請求項５】該光触媒の形状が膜状，多孔質状，繊維
状，ハニカム，メッシュであることを特徴とする請求項
２に記載の排水処理方法。
【請求項６】該光触媒による反応を励起させるための
光線を放出するランプが使用されていることを特徴とす
る請求項２に記載の排水処理方法。
【請求項７】該浄化方法が膜分離による分離槽を含む
ものであることを特徴とする請求項１に記載の排水処理
方法。
【請求項８】該膜分離に使用する膜が中空糸膜である
ことを特徴とする請求項７に記載の排水処理方法。
【請求項９】請求項１に記載の浄化方法を用いたこと
を特徴とする装置。
【請求項１０】該装置が台所シンク下のスペースにあ
り、排水口から直結していることを特徴とする請求項９
に記載の装置。